第1章计算机入门

1、第1章 计算机入门11.1 计算机的发展与应用21.1.1 计算机的发展概况21.1.2 计算机的定义与种类2 1.1.3 计算机的特点及其应用21.2 计算机中信息的表示31.2.1 数的表示31.2.2 数制31.2.3 信息编码与存储51.3 微型计算机系统组成71.3.1 系统组成71.3.2 微处理器71.3.3 内部存储器81.3.4 主板81.3.5 外部存储器81.3.6 输入/输出设备91.3.7 微型计算机的主要技术指标91.4 计算机软件101.4.1 软件基础101.4.2 操作系统101.4.3 应用软件101.4.4 程序设计语言111.5 信息安全与法律121.5

2、.1 信息社会的特征121.5.2 数据不安全因素121.5.3 计算机病毒121.5.4 计算机犯罪131.5.5 计算机的安全管理131.5.6 计算机知识产权13第1章 计算机入门要点 计算机的发展与应用 计算机中信息的表示 微型计算机系统组成 计算机软件 信息安全与法律教学目标和要求通过本章的学习使学生掌握计算机的基本概念，熟悉计算机的基本组成及各部分的功能，学习计算机的初步操作，对微型计算机及网络计算机有一个初步的认识，强化计算机的文化意识。 教学重点与难点计算机中数制的转换和信息的表示。计算机的软硬件知识及工作原理。鼠标、键盘的正确使用和中英文输入。计算机的正确使用及病毒的正确防范

3、方法。 1.1 计算机的发展与应用1.1.1 计算机的发展概况世界上第一台电子计算机于己于1946年诞生在美国，名为ENIAC。迄今为止，计算机的发展过程大致经历了以下四代：第一代（1946-1958）：电子管计算机；第二代（1959-1964）：晶体管计算机；第三代（1965-1969）：集成电路计算机；第四代（1970）：大规模集成电路计算机。1.1.2 计算机的定义与种类定义：计算机是一种能够高速运算、具有内部存储能力、由程序控制其操作过程的电子装置。种类：计算机按照其用途分为：通用计算机和专用计算机。按运算速度分为：巨型机、大型机、小型机、工作站和微型计算机。按照所处理的数据类型可分为

4、：模拟计算机、数字计算机和混合计算机。 1.1.3 计算机的特点及其应用一、特点1 、运行速度快，处理能力强；2 、具有大容量存储和高速存取能力；3 、具有数据传输和通信能力；4 、具有存储程序和逻辑判断能力。一、 应用1 、科学计算（应用最早）；2 、信息处理（应用最广泛）；3 、自动控制；4 、计算机辅助设计和辅助教学；5人工智能方面的研究和应用。6、多媒体技术应用1.2 计算机中信息的表示1.2.1 数的表示在计算机中用数字来表示数的正、负。用“0”表示正号，用“1”表示负号。数值和符号都用二进制码表示。连同符号位在一起表示的数，称为机器数。点数和浮点数：计算机中运算的数，有整数，也有小

5、数，规定小数点的位置固定不变的，这时机器数称为定点数。另一种是小数点的位置可以浮动的，这时的机器数称为浮点数。1.2.2 数制数制也称计数制，是指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。在计算机内部信息的表示采用二进制数。一、 西文表示目前，国际上广泛使用的是ASCII码，即美国标准信息交换码。标准的ASCII码是7位二进制编码，占一个字节的0位至6位，字节中的最高位（第七位）通常为“0”。其中可显示的各种符号和大小写的英文字母共96个。二、 汉字的表示我国于1981年公布了“国家标准信息交换用汉字编码基本字符集”（GB2312-80），共收录汉字6763个，分为两级：第一级汉字3755

6、个，第二级汉字3008个，符号682个。三、 图画、声音与图像在计算机中的表示计算机除了能处理文字、数据之外，还能处理声音、图画和图像等各种信息。一般把具有对声音、图画和图像信息进行处理能力的计算机称为多媒体计算机。在多媒体计算机中，各种媒体信息也是采用二进制编码表示的。四、 数制的相互转换（一）、数制数制是数的进位制，它是指采用什么样的计数方法来表示各种大小的数值。1 、二进制二进制数的特点是：用0、1代表数位，逢二进一。2 、八进制八进制数的特点：采用0-7个数字符号代表数位，逢八进一。3 、十六进制十六进制数的特点：采用0-9、A、B、C、D、E、F这十六个数字符号代表数位，逢十六进一。

7、其中：A代表10、B代表11F代表处5。（二）、数制间的转换1 、十进制二进制（1）、整数部分采用“除二倒取余”法。如：（11）10 = （ ？ ）（2）、小数部分采用“乘2取整”法。如：（0.8125）10 = ( ? )20.8125 2 = 1.6250(10.6250 2 = 1.2500(10.2500 2 = 0.5000(00.5000 2 = 1.0000(12 、二、八、十六进制十进制采用“多项式幂级数展开”法。如：（1101）2 = ( ? )10(1101)2 = 123 + 122 + 021 + 120 = 13 (1263)8 = (691)10(1263)8 =

8、183 + 282 + 681 + 380 = 691(FB3.3C)16 = (4019.2344)10(FB3.3C)16 = 15162 + 11161 + 3160 + 316-1 + 1216-2 = 4019.23443 、二进制十六进制原则：从小数点位开始分别向前向后，每四位为一组，不足四位由0补齐，最后每组用对应的十六进制数取代，即“四位化一位”。如：（0.）2 = ( ? )161101 1111 0010 . 0111 1100 D F 2 7 C4 、十六进制二进制原则：从小数点位开始分别向前向后，将十六位数的每一位用四位二进制数代替，即“一位化四位”。如：（A9.B）（

9、？） A 9 . B 1010 1001 10115 、二进制八进制原则：从小数点位开始分别向前向后，每三位为一组，不足三位由0补齐，最后每组用对应的八进制数取代，即“三位化一位”。如：（.111）2 = ( ? )8001 010 101 . 111 1 2 5 76 、八进制二进制原则：从小数点位开始分别向前向后，将八进制数的每一位用三位二进制数取代，即“一位化三位“。 如：（175）8 = ( ? )2 1 7 5 001 111 1011.2.3 信息编码与存储1、BCD码（二十进制编码）BCD码是用若干个二进制数表示一个十进制数的编码，BCD码有多中编码方法，常用的有8421码。如下

10、表：表1-3 BCD编码表十进制BCD码十进制BCD码000005010110001601102001070111300118100040100910012、ASCII码目前计算机中普遍采用的是ASCII码，即美国标准信息交换码。ASCII码有7位版本和8位版本两种，国际上通用的是7位版本，7位版本的ASCII码有128个元素，只需用7个二进制（27128）表示。【P10 表14 ASCII（美国信息交换标准码）字符表】3、汉字编码（1）国标码1980年我国颁布了信息交换用汉字编码字符集基本集代号为（GB231280），是国家规定的用于汉字信息处理使用的代码依据，这种编码称为国标码。在国标码的

11、字符集中共收录了6763个常用汉字和682个非汉字字符（图形、符号），其中一级汉字3755个，以汉语拼音为序排列，二级汉字3008个，以偏旁部首进行排序。国标231280规定，所有的国标汉字与符号组成一个9494的矩阵，在此方阵中，每一行称为一个“区”（区号为0194），每一列称为一个“位”（位号为0194），该方阵实际组成了一个94个区，每个区内有94个位的汉字字符集，每一个汉字或符号在码表中都有一个唯一的位置编码，称为该字符的区位码。区位码输入汉字的优点是无重码，而且输入码与内部编码的转换方便。（2）机内码汉字的机内码是计算机系统内部对汉字进行存储、处理、传输统一使用的代码，又称汉字内码。

12、一般用2个字节来存放汉字的内码。（3）汉字的字形码每一个汉字的字形都必须预先存放在计算机内，汉字字符集的所有字符的形状描述信息集合在一起，称为字形信息库，简称字库。通常分为点阵字库和矢量字库。目前汉字字形的产生方式大多是用点阵方式形成汉字。根据汉字数据精度的要求，有不同密度点阵。汉字字形点阵有1616点阵、2424点阵、3232点阵等。字形点阵的信息量很大，所占存储控件也很大。例如：1616点阵，每个汉字占32个字节（1616/832）。1.3 微型计算机系统组成1.3.1 系统组成计算机系统包括硬件系统和软件系统。所谓硬件，是指构成计算机的物理设备，即由机械、电子器件构成的具有输入、存储、计

13、算、控制和输出功能的实体部件。软件，广义地说软件是指系统中的程序以及开发、使用和维护程序所需的所有文档的集合。 如下图：计算机的系统组成计算机系统硬件：包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备相 缺 常用输入设备：键盘、鼠标、扫描仪等 辅 一 常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪等相 不 运算器成 可 CPU：计算机系统的核心 控制器系统软件软件：计算机上运行的程序及其有关的资料 应用软件1.3.2 微处理器微型计算机的中央处理器（CPU）习惯上称为微处理器（Microprocessor），是微型计算机的核心，由运算器和控制器两部分组成：运算器是微机的运算部分；控制器是微机的指挥控制中心

14、。两部分集成在一块半导体芯片上。1、运算器-计算中心运算器又称算术逻辑单元（ALU），是计算机对数据进行加工处理的部件，它的主要功能是对二进制数码进行加、减、乘、除等算术和与、或、非等基本逻辑运算，实现逻辑判断。2、控制器-指挥中心控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器和操作控制器等组成，控制器是用来控制计算机各部件协调工作的，并使整个处理过程有条不紊地进行。它的基本功能就是从内存中取指令和执行指令，即控制器按程序计数器指出地指令地址从内存中取出该指令进行译码，然后根据该指令功能向有关部件发出控制命令，执行该指令。1.3.3 内部存储器存储器具有记忆功能，用来保存信息，如数据、指令和运算结

15、果等。存储器分为两种：内存储器和外存储器。内存储器又称主存储器（简称主存），它直接与CPU相连接，存储容量较小，但速度快，用来存放当前运行程序的指令和数据，并直接与CPU交换信息。内存储器又分为：只读存储器（ROM）：只读不写，不受关机、断电影响。随机存储器（RAM）：可读可写，一旦关机、断电，RAM中的信息完全丢失，再次通电也不能恢复。为了度量信息存储容量，将8位（8bits）二进制码称为一个字节（Byte，简称B），字节是计算机中数据处理和存储容量的基本单位。1024个字节1K字节1024K个字节1兆字节（MB）1024M个字节1G字节（GB）1024G个字节1TB计算机处理数据时，一次可

16、以运算的数据长度称为一个“字”（Word）。字的长度称为字长。随着微机CPU工作频率的不断提高，RAM的读写速度相对较慢，为了解决内存速度与CPU速度不匹配，在CPU与内存之间设计了一个容量较小（相对主存）但速度较快的高速缓冲存储器（Cache），简称快存。1.3.4 主板主板也称为母板。如图：P14 图1.3.2。目前使用得比较多的是ATX规格的主板。1.3.5 外部存储器外存储器又成辅助存储器，它是内存的扩充。外存的容量大，价格低，但存储速度较慢，一般用来存放大量暂时不用的程序、数据和中间结果，需要时，可成批地和内存储器进行信息交换。外存只能与内存交换信息，不能被计算机系统的其他部件直接访

17、问。常用的外存有：磁带、磁盘、光盘等。磁盘又分为：软盘和硬盘。硬盘：容量大，价格贵，携带不便，CPU对其读写速度比较快。软盘：容量小，价格低廉，携带方便，可作为人们交流信息的载体。另外,光盘根据其制造材料和记录信息的方式的不同一般分为三类：只读光盘（CDROM）、一次性写入光盘（CDR）、可擦写光盘。1.3.6 输入/输出设备输入/输出设备简称I/O（Input/Output）设备。用户通过输入设备将程序和数据输入计算机，输出设备将计算机处理的结果显示或打印出来。常用的输入设备有：键盘、鼠标、扫描仪、数字化仪等。常用的输出设备有：显示器、打印机、绘图仪等。1.3.7 微型计算机的主要技术指标1

18、、字长字长是指CPU能够直接处理二进制的位数。它标志着计算机处理数据的精度，字长越长，精度越高。2、内存容量任何程序和数据的存取都要通过内存，内存容量的大小反映了计算机存储程序和数据的能力。存储容量越大，所运行的软件越丰富。3、主频主频是指计算机的时钟频率，它在很大程度上决定了计算机的运算速度。一般时钟频率越高，运算速度就越快。主频的单位是：MHz。4、外设配置外设是指计算机的输入/输出设备以及外存储器。5、软件配置软件配置包括操作系统、计算机语言、数据库管理系统、网络通信软件、汉字软件及其他各种应用软件等。1.4 计算机软件1.4.1 软件基础软件是计算机系统不可缺少的组成部分。计算机系统中

19、的程序、数据及其有关的文档集合称为软件（Software）。程序是完成特定任务所需的一个指令序列；文档是为了便于理解程序的结构、原理及操作使用所需的阐明性资料。没有软件的计算机称为“裸机”，裸机仅仅提供了确定的基本功能（指令系统），很难使用和发挥它的能力。要解决实际问题必须相应软件的支持，软件的运行以硬件为基础，硬件和软件相辅相成，缺一不可，合起来才构成完整的计算机系统。软件分为：系统软件和应用软件。1.4.2 操作系统操作系统是最基本，最重要的系统软件。它负责管理计算机系统的全部软件资源和硬件资源，合理地组织计算机各部分协调工作，为用户提供良好的工作界面。根据操作系统的功能和使用环境，大致可

20、分为： 单用户操作系统 批处理操作系统 分时操作系统 实时操作系统 网络操作系统 分布式操行系统1.4.3 应用软件1、文字处理软件文字处理软件主要用于用户对输入到计算机的文字进行编辑并能将输入的文字以多种字形、字体及格式打印出来。常用的文字处理软件有：Microsoft Word、WPS2000等。2、表格处理软件表格处理软件是根据用户的要求处理各式各样的表格并存盘打印出来。目前常用的有Microsoft Excel等。3、实时控制软件用于生产过程自动控制的计算机一般都是实时控制的，一般为CADA软件。1.4.4 程序设计语言 人和计算机交流信息使用的语言称为计算机语言或程序设计语言。程序设

21、计语言分为：机器语言、汇编语言、高级语言。1、机器语言机器语言是一种用二进制代码“0”和“1”形式表示的，能被计算机直接识别和执行的语言。2、汇编语言汇编语言是一种用助记符表示的面向机器的程序设计语言。3、高级语言 高级语言是一种比较接近自然语言和数学表达式的一种计算机程序设计语言。用高级程序设计语言编制的程序称为源程序，它必须先由计算机自动翻译并转换成目标程序才能执行。有两种翻译方式：（1）、编译方式 （2）、解释方式。1.5 信息安全与法律1.5.1 信息社会的特征“信息社会”是由西方学者在20世纪60年代后提出来的一种社会新模式，又称为情报化社会、超工业化社会或后工业化社会。信息社会有如

22、下特征： 信息社会是一种新的社会模式 信息社会建立在高度发达的信息科学技术基础之上 知识和信息出现爆炸式增长，并逐渐称为信息社会生产的支柱和主要产品 知识型劳动者成为信息社会的产业主体 信息产业成为信息社会的主导产业 人们的社会生活更加丰富多彩1.5.2 数据不安全因素随着计算机技术的迅速发展及社会信息化的需求，计算机的应用逐渐渗透到了各个技术领域和社会的方方面面，人们在享受现代技术带来的诸多便利的同时也意识到计算机信息系统潜伏着严重的问题和不安全因素。诸如： 操作系统的不安全性 计算机网络的不安全性 计算机病毒带来的不安全性 不可控制因素带来的不安全性 认为因素造成的不安全性1.5.3 计算机病毒 计算机病毒是人为编制的带有破坏性的程序。1、计算机病毒的特性 传染性 潜伏性 破坏性 隐蔽性 变种性2、计算机病毒的危害 计算机病毒的危害是多方面的，归纳起来，大致可以分成如下几方面： 破坏硬盘的主引导扇区，使计算机无法启动 破坏文件中的数据，删除文件 对磁盘或磁盘特定扇区进行格式化，使磁